Ротор трехфазного многоскоростного асинхронного электродвигателя

Ротор трехфазного многоскоростного асинхронного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ла.с „

- ч ис 1 н„,. „нбт,, " . .л -Q ь с,2

Союз Советских

Социалистических

Республик

П ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о>782060

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090129 (21) 2709991/24-07 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл 8

Н 02 К 17/14

Н 02 К 3/28

Государственный комитет

СССР но деяаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231180. Бюллетвиь М 43 (53) УДК 621. 313. 33.

045 58 (088 8) Дата опубликования описания 30. 11. 80 (72) Автор изобретения

Г.M.KHðè÷åê

Институт злектродинамики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) РОТОР ТРЕХФАЗНОГО МНОГОСКОРОСТНОГО

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к регулируемым электродвигателям переменного тока с индукционными сопротивлениями в цепи ротора.

Известны роторы с постоянно включенными индукционныйи сопротивления- ми, предназначенные для двухскоростных трехфазных асинхронных двигателей, регулируемых изменением величины приложенного к обмотке статора напряжения и числа пар полюсов. Параметры этих роторов зависят от числа пар полюсов двигателя, что обеспечивает улучшение характеристик машины. 15

Общим недостатком указанных роторов является то, что область их применения ограничена двухскоростными электродвигателями.

Известен ротор с индукционными 29 сопротивленлями, предназначенный для трехскоростного асинхронного регулируемого электродвигателя с отношением чисел полюсов 2:3:4. Трехфаэ-, ная обмотка ротора состоит иэ 12 оди- 25 иаковых катушечных групп, соединенных в две трехфазные звезды с двумя параллельными ветвями. Каждая звезда обмотки ротора соединена с трехфазным индукционным сопротивлением. В кату-/ 3Q шечных группах параллельйых ветвей каждой фазы обмотки сдвиг векторов индуктируемых ЭДС при р 2 = и р = 4 составляет одинаковый угол, равный

120, а при р = 3 векторы ЭДС направлены встречно (1).

Поскольку ток в индукционных сопротивлениях определяется встречными составляющими ЭДС в параллельных ветвях обмотки ротора, указанный сдвиг векторов ЭДС в данном роторе несколько ухудшает характеристики двигателя при болЬших числах полюсов. Кроме того, обмотка ротора имеет сравнительно большое число выводов (7 выводов), а область применения ротора ограничена трехскоростными двигателями с отношением чисел полюсов 2:3:4.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому, является ротор трехскоростного асинхронного двигателя с отношением чисел полюсов

1:2:4, трехфазная обмотка которого выполнена иэ 12-ти одинаковых катушечных групп, соединенных в две от- . дельные звезды с двумя параллельными ветвями в каждой фазе звезды, образованными двумя смежными и включенными встречно катушечными группами с ,порядковыми номерами катушечных групп

782060 в первой звезде 1-2, 5-6, 9-10, а в другой звезде — катушечными группами

3-4, 7-8; 11-12. Обмотка имеет шесть ,выводов. Индукционные сопротивления представляют собой шесть катушек с массивными ферромагнитными сердечниками, соединенных в две отдельные звезды или в два треугольника. Каждая часть индукционных сопротивлений соединена с отдельной звездой обмотки ротора. В параллельных катушечных группах каждой фазы звезды обмотки ротора обеспечивается сдвиг векторов индуктируемых в них ЭДС при 2р = 8 на угол 60, при 2р = 4 на 120 и при 2р = 2 íà 150о Встречные состав-, ляющие этих ЭДС, возрастающие с умень- 1$ шением-числа пар полюсов, ввиду увеличения угла сдвига векторов ЭДС, имеют одинаковое направление по отношению к внешней цепи, образованной индукционными сопротивлениями. Этим обеспечивается возрастающее влияние индукционных сопротивлений на характеристики двигателя по мере умень« . шения числа пар подносов, а следовательно, улучшение пусковых и рабочих характеристик двигатели f23 .

Недостатком известного ротора является ограниченное число пар полюсов, определяемое отношением 1г2s4, что сужает область его применения.

Цель изобретения - раоширение об- 30 ласти применения ротора с индукционными сопротивлениями для отношения чисел пар полюсов 1:2:3:4 и улучшение характеристик двигатели.

Указанная цель достигается тем, 35 что нулевые точки обеих звезд обмотки ротора- соединены между собой, причем соединены в одной точке однож4еиные выводы (найрймер иачала) всех катушечных групп, а иидукциоищюе со- @ противления соединены в две звезды

5- 6,- 7-8.— 9 —.10 — 11- 12

В-С-A-В-С-AÂ-С

A-В-X-У-A-В-Х вЂ” У

С вЂ” У" Ъ«7- — Х вЂ” С "У

В-В-Х-Х-С-С-У-У по замкнутому контуру, образованному . двумя смежными катушечными группами.

Я Встречные составляющие ЭДС в смежных .катушечных группах имеют одинаковое направление по отношению к внешней цепи, образованной индукционными сопротивлениями, и обуславливают ток, у протекающий в этих сопротивлениях.

Поскольку встречные составляющие ЭДС в роторе возрастают с уменьшением числа пар полюсов иэ-эа увеличения угла сдвига векторов этих ЭДС, то при наименьшем числе полюсов (2р 2) напряжение на индукционных сопротивлениях имеет наибольшее значение. В результате этбго основания часть тока ротора будет протекать через индукционные сопротивления, что обусловит вынос значительной части потерь

99 катушечных групп 1 - 2 - 3 - 4

2р Ь: - A-В-С-A 2р=б A-В-Х-У

2р4 A Z Â - Х

2р=2 A - -A — - 2 - 2

Из этого распределения следует,, что угол между осями двух смежных кату- ; шечных групп обмотки при 2р =,8 ра, вен 120, при 2р 6 — 90, при 2р =

4 - 60 и при 2р = .2 - 30 град. электрических, поскольку на каждую пару полюсов при 2р = 8 попадает 3, п ри 2р 6 - 4, при 2р = 4 — 6, а при. 2р = 2 - 12 катушечных групп.

Поэтому встречное включение смежных катушечных групп обмотки, принятое в роторе, обеспечивает угол смещения, векторов ЭДС в данных катушечных груп- пах при 2р 8 на 60, при 2р = 6.

Hа 90, при 2р = .4 на 120 и при

2р = 2 на 150 град. электрическйх.

Согласные составляющие .этих ЭДС имеют одинаковое направление и обуславливают ток, который протекает только, с общей нулевой точкой и подключены к обмотке ротора в точках соединения двух смежных катушечных групп.

На фиг. 1 представлена схема соединения элементов обмотки ротора и ,индукционных сопротивлений ИС четырехскоростного асинхронного двигателя с отношением чисел пар полюсов

1;2:3:4; на фиг. 2 — развернутая схема соединения обмотки ротора и индукционных сопротивлений четырехскоростного асинхронного двигателя с числами полюсов 2, 4, 6, 8 для

48 °

Трехфазная четырехскоростная обмотка ротора с отношением чисел пар полюсов 1:2:3:4 состоит из 12 одинаковых катушечных групп, равномерно распределенных по окружности ротора.

Катушечные группы соединены в две звезды с общей нулевой точкой и с двумя параллельными ветвями в каждой фазе звезды, образованными двумя смежными и включенными встречно катушечными группами. Порядковые номера катушечных групп первой звезды

1-2, 5-6, 9-10, а второй эвезд

3-4, 7-8, 11-12. В общей нулевой точ- . ке:обмотки ротора соединены одноименные выводы (например начала) всех катушечных групп. Обмотка имеет шесть выВодов.

Индукционные сопротивления выпол- нены иэ шести катушек с массивными

4урромагнитньми сердечниками, соединенных в две звезды с общей нулевой точкой. Каждая звезда нйдукциойных сопротивлений соединена со звездой обмотки ротора (фиг. 1)., Распределение катушечных групп по фазным зонам для чисел полюсов

8, б, 4, 2 осуществляется следующим саособом (Фиг. 2) 782060

Формула изобретения

Ец „2

Р*!

1Ж ему }ь7

ЕФ5 90 Еяй p=» скольжения иЗ объема машины, снизит пусковой ток, повысит пусковой момент

"двигателя.

По мере увеличения числа пар полюсов двигателя встречные составляющие векторов ЭДС в смежных катушечных .группах обмотки ротора, а следователь;но, и величины напряжений на индукционных сопротивлениях снижаются. При наибольшем числе полюсов (2р = 8) напряжение на индукционных сопротивле,ниях наименьшее, поскольку встречные составляющие векторов ЭДС в смежных катушечных группах имеют наименьшее значение, в то время как согласные составляющие этих ЭДС достигают наибольших значений. Увеличение соглас- 15 ных составляющих ЭДС приводит к увеличению тока внутри контуров, образованных смежными катушечными группами обмотки, а слЕдовательно, и улучшению рабочих характеристик, повышению момента в зоне малых скольжений при данном числе полюсов.

При числах полюсов 2р 2, 2р = 4 и 2р 8 на индукционных сопрртивлениях, соединенных в звезду, обеспе- ц чивается трехфазное напряжение. Ври

2р = 6 обмотка ротора сформирована по двухфазной схеме (Фиг. 2} и встречные составляющие векторов ЭДС в каждой Фазе звезды обмотки имеют одинаковые значения как по величине, так - ® и по Фазе, что обуславливает однофазное напряжение на каждой звезде индукционных сопротивлений. Для обеспе чения замкнутой цепи и согласного направления для токов через индукционные сопротивления при 2р = 6 индукционные сопротивления соединены в две звезды.с общей нулевой точкой, а одноименные выводы всех катушечных групп обмотки ротора соединены в од- ф» ной точке (фиг. 1).

Таким образом, в предложенном ро-. торе достигается вынос потерь скольжения из объема машины с.помощью индукционных сопротивлений при четырех

:значениях чисел полюсов без переклю-, чений в роторной:цепи. Наличие четырех ступечей скорости повышает энергетические показатели двигателя.

Изменение напряжения на индукционных сопротивлениях при переходе от одного числа.пар полюсов к другому из-за различного углового смещения векторов ЭДС в двух смежных катушечных группах обеспечивается улучшение пусковых и рабочих характеристик двигателя.

Ротор трехфазного многоскоростного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод с размещенной на нем обмоткой, состоящей из 12-ти одинаковых катушечных групп, соединенных в две.отдельные звезды с двумя параллельными ветвями в каждой Фазе звезды, образованными двумя смежными и

I включеннымн встречно катушечными груп-: пами с порядковыми номерами катушечных групп в первой звезде 1-2, 5-6, 9-10, а в другой звезде - катушечными группами 3-4, 7-8, 11-12 и индукционные сопротивления, состоящие из шести катушек с массивными Ферромагнитными сердечниками, соединенные в две звезды с общей нулевой точкой и подключенные к обмотке в точках сое- динения двух смежных катушечных групп, отличающийся тем, что, с целью расширения областн применения и улучшения характеристик, нулевые точки обеих звезд обмотки и нулевые точки звезд индукционных сопротивлений, соединенные между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

;по заявке 92023128/07, кл. и 02 К 17/14

1974.

2."Аиторское †-свидетельство СССР по заявке 9 257352?/07, кл. Н 02 K 17/14, 1978.

782060

=б

Корректор Е.Папп

Подписное

Составитель А.Кецарис .Редактор С.Патрушева Техред Я.Граб

Заказ 8161/68 . Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4